JP3892515B2 - 線状光源装置およびこの線状光源装置を用いた画像読み取り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、線状光源装置およびこの線状光源装置を用いた画像読み取り装置に関する。たとえば、本願発明の線状光源装置は、読み取り面に密着させながら搬送される原稿をラインごとに読み取るように構成された画像読み取り装置、すなわち密着型イメージセンサの原稿照明に好適に採用しうるものである。
【０００２】
密着型イメージセンサの従来の一般的な構成を図１０に示す。このイメージセンサａは、ケーシングｂの上面に透明ガラス板からなる原稿読み取り面Ｃを備え、その原稿読み取り面ｃに密着させるようにしてプラテンｄによってバックアップされながら搬送される原稿ｅの画像を、１ライン毎に読み取るように構成されている。
【０００３】
ケーシングｂの下面には、基板ｆが取付けられ、この基板ｆには、所定数の受光素子が造りこまれたイメージセンサチップｇが、複数個一列に取付けられている。たとえば、Ａ４幅の原稿を８ドット／ｍｍの読み取り密度で読み取るためには、受光素子は、１２５μｍピッチで１７２８個配置される。１個のイメージセンサチップｇには、たとえば９６個の受光素子が一体に造りこまれ、したがってこの場合、１８個のイメージセンサチップｇのが基板ｆ上に一列の搭載されることになる。
【０００４】
原稿読み取り面ｃに設定された読み取りラインＬの鉛直方向下方位置には、上記イメージセンサチップｇが配列され、かつ、読み取りラインＬとイメージセンサチップｇとの間には、レンズアレイｈが配置される。このレンズアレイｈは、読み取りラインＬ上の画像を正立等倍に上記複数個のイメージセンサチップｇ上に配列された１７２８個の受光素子上に集束させるためのものである。
【０００５】
ケーシングｂ内の上記読み取り面ｃの下方に形成された空間には、読み取りラインＬ上の原稿を照明するために光源が設けられる。従来、この光源としては、ＬＥＤチップｊが採用されることが多く、そして、原稿の幅と対応する長さの読み取りラインＬの全長の領域を照明するために、複数個のＬＥＤチップｊが等間隔に基板ｆ上に搭載された恰好で配置される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の構成を備える従来の密着型イメージセンサａにおいては、特に、その原稿照明のための構成に関連して、次のような種々な問題がある。
【０００７】
第１に、点的な光源であるＬＥＤチップｊが離散的に配置されていることから、光源から所定距離における明るさが照明領域の長手方向について周期的に強弱変化するため、受光素子の出力が読み取りラインＬの長手方向に一定しない。すなわち、たとえば、読み取りラインＬに沿って同じ明度の原稿を読み取ったとしても、イメージセンサとしての出力においては、ラインＬの長手方向に周期的な強弱変化が出てしまう。このことは、読み取り品質の悪化につながり、このような読み取り品質の悪化を補償しようとすれば、複雑な補正回路を必要とし、この種の密着型イメージセンサのコストアップにつながる。
【０００８】
第２に、複数個のＬＥＤチップｊを光源として使用するため、ＬＥＤチップｊごとの光度のバラツキに起因して、読み取り品質の悪化が起こる。白黒画像を読み取る場合には、このような各ＬＥＤチップの光度のバラツキがそれほど問題とはならないが、カラー画像を読み取るように密着型イメージセンサを構成する場合には、読み取り画像品質の著しい悪化につながる。読み取り素子を共通使用して、カラー画像読み取り用のイメージセンサを構成する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の光源を配置し、光源の発光色を切り換えながら１ラインごとに各色の画像を読み取ることになるが、上記のようにＬＥＤチップの光度のバラツキがある場合、各色ごとの画像データを合成してカラー画像を再現した段階において、画像の幅方向に色調のバラツキがを生じる。このような色調のバラツキは、見た目には、想像以上に強調されたものとなるので、再現カラー画像の品質が著しく低下してしまう。このような色調の補正は、各ＬＥＤチップの光度や色のバラツキを精密に測定しつつ、複雑な調整を経て行わねばならず、この種の密着型イメージセンサの低価格大量生産に到底たよるものではない。
【０００９】
第３に、１つのイメージセンサを構成する場合、照明用光源として複数個のＬＥＤチップｊを必要とするため、その分製造コストが高くなる。特に、原稿読み取り面ｃでの照明の明るさの変化をできるだけ少なくするためには、原稿読み取り面からＬＥＤチップまでの距離を比較的長く設定する必要がある。しかし、その場合には、光源から出た光のわずかしか実質的に照明光として利用することができず、多くの光が無駄になる。したがって、照明エネルギ効率が著しく悪い。
【００１０】
本願発明はこのような事情のもとで考え出されたものであって、上記のような従来例の各問題を解決し、線的な領域を照明する機構を構成する場合において、照明領域の全長にわたる明るさのバラツキを簡単な構成によってできるだけなくし、光源の数を減らして照明装置のコストダウンを図ることができるとともに、照明エネルギ効率を著しく向上させることをその課題としている。
【００１１】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の各技術的手段を採用した。
【００１２】
本願発明の第１の側面によって提供される線状光源装置は、長尺状の透明部材の厚み方向一側の、長手方向に一定幅で延びる第１側面の略全域を鏡面仕上げされた光出射面とするとともに、上記光出射面と厚み方向に対向し、長手方向端部に向うほど上記光出射面との距離が縮小し、長手方向全長にわたって上記第１側面よりも幅広の第２側面の長手方向中間部に光入射部が形成され、かつ上記第１側面と第２側面とをつなぎ、幅方向に対向する第３側面および第４側面を備えた導光部材と、この導光部材の上記光入射部に配置した光源とを備え、上記光入射部から導光部材内に入射させた光を上記導光部材の内部においてその長手方向に進行させ、上記光出射面の全域または略全域から出射させるようにした線状光源装置であって、上記第２側面における上記光入射部以外の領域は、幅方向に延びる凹溝が複数形成されるとともに、鏡面仕上げされた凹凸面とされており、上記導光部材における上記第２側面に沿って、反射面が配置されていることを特徴としている。
【００１３】
導光部材の鏡面仕上げされた面にその内部から入射する光は、この導光部材の屈折率によって規定される臨界入射角（入射角は境界面の法線に対する角度）よりも大きな入射角の場合は境界面で全反射して導光部材の内部に戻り、上記臨界入射角よりも小さな入射角の場合は、境界面を突き抜けて外部に出射する。上記構成の導光部材においては、その光入射部から導入された光が、鏡面仕上げされた境界面において全反射しながら導光部材の長手方向に進行する。そして、こうして導光部材の長手方向に光が進行していくうちに、光出射面である第１側面への入射角が上記臨界入射角よりも小さい場合に、光は光出射面から外部に照射される。このようにして、たとえば、上記導光部材の長手方向中間部に１箇所の光入射部を設け、この光入射部に単一光源からの光を導入させることにより、上記導光部材の第１側面において長手方向に線状に形成される光の出射面の全域から満遍なく光を出射させることができる。
【００１４】
そして、上記好ましい実施形態においては、光入射部が設けられた第１側面における上記光入射部以外の領域には、導光部材の幅方向に延びる凹溝が複数形成されている。このような凹溝によって形成された凹凸面は、導光部材の内部からこの凹凸状の境界面に入射した光をあたかも乱反射のごとく様々な方向に反射させる作用をする。これによって、光出射面（第１側面）に臨界入射角よりも小さな角度で入射する光を確保し、このような凹凸の密度や大きさを調整することにより、線状に延びる光出射面の全域から出射する光の量を長手方向に均一化することができる。
【００１５】
ところで、前述のように、上記第２側面に形成される凹凸面は、導光部材の幅方向に延びる凹溝によって形成されている。したがって、導光部材の内部からこの凹凸状の境界面に入射した光が導光部材の幅方向に広がりながら反射することを抑制し、仮に導光部材の幅方向の側面を鏡面仕上げ面とした場合においても、この幅方向の側面から外部に漏れ出る光を極力抑制して、照明効率の向上を図ることができる。
【００１６】
そして、本願発明においては特に、上記導光部材における、光入射部が形成された側面に沿って、反射面が配置されている。前述したように、好ましい実施形態においては、光入射部が形成された側面には、凹凸面が形成されており、しかもその凹凸面は、好ましくは鏡面仕上げされた凹凸面とされる。したがって、導光部材の内部からこの凹凸面に入射する光の一部が、その境界面で全反射することなく外部に放射されることがあるが、本願発明においては、このように凹凸面から外部に漏れ出た光を上記反射面によって反射させ、再度上記凹凸面から導光部材の内部に導入することができる。したがって、光源からの光が無駄になることを、さらに抑制し、全体として、この線状光源装置の照明効率を著しく向上させることができる。
【００１７】
好ましい実施形態においては、上記第１側面における上記光入射部と対向する部位には、表面仕上げ面または全反射面、あるいはそれらの複合面とされた２つの傾斜面をもつＶ字状または略Ｖ字状の凹入部が形成されており、上記光入射部から入射した光を上記傾斜面で全反射させて導光部材の長手方向端部方向に進行させるように構成されている。このような凹入部の構成は、光入射部から導光部材内に導入された光の多くが導光部材を貫通してそのまま外部に出射することを有効に回避するための構成である。すなわち、上記凹入部を形成しない場合、光第１側面における光入射部に近い部位での入射角が臨界入射角より小さくなり、第１側面の内側から到達した光の多くがそのまま第１側面の境界面で反射することなく外部に出射してしまう。このような場合、外部から見た場合、導光部材の光出射面の長手方向中間部に輝点が表れ、線状光源装置として、その光出射面からの満遍のない光の出射が阻害される。上記構成においては、Ｖ字状の凹入部を形成することにより、その傾斜面に対する導光部材内部からの光の入射角を大きくして光の全反射を促し、上記のような輝点の出現を効果的に回避することができるのである。この凹入部は、その全てを鏡面仕上げ面としてもよいが、部分的に光沢金属を蒸着するなどして形成される全反射面としてもよい。この全反射面の形成領域を選択することにより、第１側面の光出射面から出射される光の量のバラツキを調整して、線状の光出射面からの光の量を極力均一化することができる。
【００１８】
好ましい実施形態において、第２側面の凹凸面は、平面または略平面状の第１側面に複数の断面半円弧状の凹溝を形成することによって達成することができる。
【００１９】
断面半円弧状の凹溝によって境界を形成する場合、ほぼ一定方向から入射した光の反射方向を放射状の広がりをもったものとすることができる。
【００２０】
他の実施形態において、上記第２側面の凹凸面は、平面または略平面状の第１側面に複数の断面鋸刃状の凹溝を形成することによって達成されている。このような段面鋸刃状の凹溝による境界面においては、ほぼ一定方向から入射した光をほぼ一定の方向に反射させることができる。
【００２１】
凹溝の断面形態を選択することにより、反射効率や反射方向を勘案しつつ、線状の出射面からの出射光を均一化することができる。
【００２２】
好ましい実施形態においてはさらに、上記導光部材の長手方向端面は、鏡面仕上げ面とされており、かつ上記反射面は、上記導光部材の長手方向端面に沿うように延長されている。
【００２３】
このように構成すれば、導光部材の長手方向端面を第１側面や第２側面あるいはそれ以外の面と同様に鏡面仕上げ面とした場合においても、この端面に臨界入射角よりも小さい角度で入射するためにこの端面を透過して外部に漏れ出る光を反射によって再び導光部材内に導入させることにより、光源からの光が無駄になることを抑制し、全体として、線状光源装置としての効率をさらに高めることができる。
【００２４】
好ましい実施形態においては、光入射部に配置される光源として、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤが、上記導光部材の幅方向に配列されている。
【００２５】
すなわち、この実施形態に係る光源装置は、カラー画像を読み取るために構成される密着型イメージセンサの光源装置として好適に利用できるものである。各色において、読み取り領域の長手方向に照明強度の偏在がなくなることに加え、各色のＬＥＤが導光部材の幅方向に配列されているため、線状照明領域に対する各色の光源装置の位置が長手方向に同位置となり、各色間の照明強度の偏在も回避することができる。
【００２６】
また、青色（Ｂ）発色および緑色（Pure Green）発色のＬＥＤは、実用化されているとはいえ、黄緑色発光あるいは赤色（Ｒ）発光のＬＥＤの数倍ないし数十倍の価格であることに鑑みると、本願発明によれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤは各１個用いることによって、カラー画像の読み取りのための光源装置を構成することができる。このことは、この光源装置の著しいコストダウンを期待することができることを意味する。
【００３１】
本願発明の第２の側面によって提供される画像読み取り装置は、ケーシングの一面に形成された原稿読み取り面上を接触搬送される原稿に上記ケーシング内に設けられた光源装置からの光を照射し、上記原稿読み取り面上の設定された読み取りラインにおける原稿からの反射光を上記ケーシング内に上記読み取りライン方向に配列された複数の受光素子に受光させるようにした画像読み取り装置であって、上記光源装置として、上記本願発明の第１の側面に係るいずれかの線状光源装置を用い、その光出射面から出射させた光が上記読み取りライン上の原稿を照明するようにしたことを特徴としている。
【００３２】
このような画像読み取り装置の利点は、本願発明の第１の側面によって提供される線状光源装置についての前述の説明から、明らかであろう。
【００３３】
そして、この画像読み取り装置の好ましい実施形態においては、上記導光部材の第２側面に沿って配置される反射面を、上記ケーシングの内面を利用して形成することができる。
【００３４】
すなわち、上記反射面は、光沢金属板、あるいは樹脂板などの板材の表面に光沢金属を蒸着するなどして光沢面を形成した部材を用いて形成することができるが、このような別部材を用いることなく、ケーシングの内面の選択した領域を光沢面とすることにより、部材点数を削減しつつ、前述したような本願発明に係る線状光源装置の構成による作用効果を期待することができるのである。
【００３５】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して、以下に行う詳細な説明からより明らかとなろう。
【００３６】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明に係る線状光源装置１０の第１の実施形態の部分断面側面図、図２は平面図、図３は長手方向中央部の部分拡大側面図、図４は図１のIV−IV線に沿う拡大断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。
【００３７】
本願発明に係る線状光源装置１０は、たとえば、ＰＭＭＡ等のアクリル系透明樹脂を成形して得られる導光部材２０がその主要部を占めている。この導光部材２０は、所定の長手方向寸法を有する長尺状の部材であり、上下厚み方向の第１側面２０Ａと、この第１側面２０Ａと厚み方向に対向する第２側面２０Ｂと、左右幅方向に相互に対向する第３側面２０Ｃおよび第４側面２０Ｄと、長手方向端面２０Ｅ，２０Ｅとを有している。
【００３８】
上記第１側面２０Ａは、好ましくは、鏡面仕上げされた平坦面とされ、後述するように、この第１側面２０Ａは、所定幅をもった線状の光出射面２１として機能する。第２側面２０Ｂは、その長手方向中央部から端部方向に向かうにつれ、上記第１側面２０Ａとの間の距離が次第に縮小する傾斜面となっており、その表面は、導光部材２０の幅方向に延びる断面円弧状の凹溝２２を全長にわたって複数形成した凹凸面となっている。そして、この実施形態においては、上記第２側面２０Ｂの長手方向中央部が、光入射部２３として設定されている。さらに、図４および図５によく表れているように、幅方向の第３側面２０Ｃおよび第４側面２０Ｄは、光出射面２１である第１側面２０Ａに向かうほどそれらの間隔が縮小されており、その結果、この導光部材２０は、光入射部２３が形成された第２側面２０Ｂから光出射面２１である第１側面２０Ａに向かうほど横幅が縮小された、横断面台形状をなしている。
【００３９】
そして、上記導光部材２０の第１側面２０Ａにおける長手方向中央部、すなわち、上記第２側面２０Ｂに設定された光入射部２３と上下厚み方向に対向する部位には、略Ｖ字状の凹入部２４が形成されている。すなわち、この凹入部２４は、二つの傾斜面２４ａ，２４ｂによって形成されている。
【００４０】
上記構成の導光部材２０は、その全ての外表面を鏡面仕上げ面とすることができる。なおこの鏡面仕上げ面とは、研磨加工によって鏡面とするほか、金型による成形によって滑らかな表面を得ることも含む概念である。しかしながら、この導光部材２０の外表面の選択された領域は、たとえば光沢金属を蒸着するなどして、全反射面２５とすることができる。図に示す実施形態においては、上記第１側面２０Ａの略Ｖ字状凹入部２４の選択された領域、すなわち、このＶ字状の凹入部２４の谷底部、および、傾斜面２４ａ，２４ｂと平坦状の第１側面２０Ａとを繋ぐ部分を、上記のような全反射面としている。
【００４１】
上記第２側面２０Ｂの長手方向中央部に形成される光入射部２３には、図３によく表れているように、導光部材２０の幅方向に延びる凹溝２３ａを形成している。この光入射部２３には、光源としてのＬＥＤが配置される。図に示す実施形態においては、図４によく表れているように、基板３１上に担持されたＲ、Ｇ、Ｂの３個のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが、導光部材２０の幅方向に配列されている。上記したように、光入射部２３の凹溝２３ａは、上記ＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが適切に嵌合しうる幅を有しており、この凹溝２３ａが、ＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの導光板長手方向の位置決め作用をなしている。
【００４２】
上記線状光源装置１０においてはさらに、上記のような凹凸面が形成された導光板２０の第２側面２０Ｂに沿うようにして、反射面４０が配置されている。この反射面４０としては、たとえばアルミニウムなどの光沢金属板を折曲形成することによって得られた部材を採用することができる。さらに、本実施形態においては、上記反射面４０を形成するべき部材４１の両端部を折り曲げ、この折り曲げ部４０ａが上記導光部材２０の長手方向端面２０Ｅに沿うように延長されている。
【００４３】
反射面４０を形成するためには、上記のような光沢金属板を用いるほか、たとえば樹脂板の表面に光沢金属箔を蒸着するなどして達成することもできる。
【００４４】
以下、上記構成の線状光源装置１０の作用について具体的に説明する。
【００４５】
まず、上記透明部材からなる導光部材２０は、その外表面のほとんどがいわゆる鏡面仕上げ面とされている。この鏡面仕上げ面に導光部材の内部から到達した光は、その入射角によって次のように進む。すなわち、境界面にいわゆる臨界入射角よりも大きな角度で入射した光は、外部に出射されることなく、その全てが全反射する。そして、上記臨界入射角よりも小さな角度で入射した光は、境界面を透過して外部に出射される。このような鏡面仕上げ面での全反射は、１００％の全反射であり、ほとんど損失がない。また、光沢金属の蒸着などによって形成された全反射面２５に内部から到達した光は、その入射角度にかかわりなく全反射させられる。ただし、このような全反射面による反射には、やや損失が生じる。
【００４６】
図３を参照して、光源３０であるＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂからの光は、側面視においてほぼ１８０°の放射角をもって導光部材２０の内部に入射される。本実施形態においては、上記光入射部２３と導光部材２０の厚み方向に対向する部位に、２つの傾斜面２４ａ，２４ｂを有する略Ｖ字状の凹入部２４が形成されている。したがって、上記光源３０から導光部材２０の上下厚み方向に進行する光の上記傾斜面２４ａ，２４ｂに対する入射角度を臨界入射角よりも大きくすることができ、したがって、上記のようにして光源３０から導光部材２０の上下厚み方向に進行する光の多くが、上記Ｖ字状の凹入部２４を形成する傾斜面２４ａ，２４ｂにおいて、全反射によって方向変換され、導光部材２０の長手方向両端部に向けて進行させられる。本実施形態においては特に、上記凹入部２４の谷底部近傍ならびに凹入部２４を形成する傾斜面２４ａ，２４ｂと第１側面２０Ａとの境界部に光沢金属の蒸着等によって得られる全反射面２５を形成しているので、これらの部位から光が透過して輝点が出現することを有効に回避している。
【００４７】
上記のようにして導光部材２０の長手方向に進行する光は、導光部材２０の各側面で全反射を繰り返しながらさらにその長手方向端部に向けて進行し、光出射面２１である第１側面２０Ａにおいて、これに対して臨界入射角よりも小さな角度で入射した光が外部に出射される。理想的には、長手方向に一定の寸法を有する線状の光出射面２１の全域から均等に光が出射されることが望ましいが、このように光出射面２１からの均等な光の出射を実現するために、本実施形態では次のような手段が講じられている。
【００４８】
すなわち前述したように、第２側面２０Ｂに、導光部材２０の幅方向に延びる断面円弧状の凹溝２２を、長手方向にわたって複数形成することにより、凹凸面を形成している。この凹凸面もまた、成形によって達成される鏡面仕上げ面としておいてよい。この凹溝２２の表面に導光部材２０の内部からほぼ同一方向で入射する光は、放射状に分散反射させられる。ただし、この場合も、入射角が臨界入射角よりも大きい場合という条件の下においてである。このようにして、導光部材２０の厚み方向へ方向転換させられた光の一部が出射面２１である第１側面２０Ａから外部に出射させられることになる。
【００４９】
なお、導光部材２０の長手方向中央部に光源３０が配置されているこの実施形態においては、上記光源３０から近い場合には光の密度が高く、端部に向かうにつれて光の密度が小さくなると考えられる。したがって、上記第２側面２０Ｂに形成される凹溝２２は、相互の間隔が導光部材２０の端部に向かうほど小さくすることが望まれる。このようにすれば、導光部材２０の端部に向かうほど、上記凹溝２２の内面によって導光部材２０の上下厚み方向に方向転換される光の量が増大し、導光部材２０の端部に向かうほど光の密度が小さくなることを補償して、光出射面２１からの出射光の均一化を達成することができる。
【００５０】
また、本実施形態においては、上記導光部材２０の上下方向厚みが、長手方向中央部から両端部に向かうにつれて縮小させられている。このこともまた、光源３０から遠ざかるにしたがって導光部材２０内の光の密度が減少することを補償して、長手方向に一定の長さを有する線状の光出射面から均一な発光を達成することに大きく寄与している。
【００５１】
なお、この実施形態においては、第２側面２０Ｂに形成するべき凹凸を、断面円弧状の凹溝２２によって達成したが、このような凹溝の断面形態はこれに限らず、たとえば、図８に示すように、断面鋸刃状の凹溝を形成してもよい。ただし、この場合においても、これらの凹溝２２は、導光部材２０の幅方向に延びる凹溝とするべきことが重要である。前述したように、このように凹溝を導光部材の幅方向に延びるようにすることにより、この凹溝の内面によって反射する光が導光部材の幅方向に広がることを抑制することができるからである。
【００５２】
そして、本実施形態では、上記凹凸面は、特に、導光部材２０の幅方向に延びる凹溝２２によって形成している。したがって、この凹溝２２の内面によって反射する光が導光部材２０の幅方向に広がるのを抑制し、導光部材２０の幅方向の第３側面２０Ｃおよび第４側面２０Ｄから無駄な光が外部に出射されるのを防止し、光源装置１０としての効率を高めることができる。
【００５３】
上記第２側面２０Ｂに形成された凹凸面に導光板内部から入射する光の一部は、この第２側面２０Ｂから外部に出射されてしまうが、このように外部に出射された光は、上記反射面４０によって反射させられて再び第２側面２０Ｂから導光部材２０の内部に戻される。したがって、このことによっても、光源装置１０としての高い効率を維持することができる。
【００５４】
本実施形態においては、さらに、図１に表れているように、導光部材２０の端面２０Ｅに沿うように、上記反射面４０が延長させられている。したがって、上記端面２０Ｅから外部に出射される光もまた、この反射面４０によって導光部材２０の内部に戻される。したがって、このことによっても、光源装置１０としての効率を高めることができる。
【００５５】
このように、本実施形態に係る線状光源装置１０の導光部材２０は、そのほとんど全ての外表面を鏡面仕上げ面とした、単純な成形品として構成しても、線状の光出射面２１から長手方向に均一な光出射をさせることができるとともに、光が無駄になることを極力防止した、きわめて効率の高いものとすることができる。図に示す実施形態においては、第１側面２０Ａに形成した略Ｖ字状の凹入部２４の一部に全反射面２５を形成したが、この全反射面もまた、金属蒸着によるのではなく、光沢金属ピースを添着させるようにすれば、導光部材２０として、全くの樹脂成形品を採用し、工程が複雑でコスト上昇を招く金属蒸着等の手法を用いてわざわざ全反射面を形成することなく、効率的な光源装置が達成できるのである。
【００５６】
さらに、本実施形態においては、導光部材２０は、図４および図５に表れているように、第２側面２０Ｂから光出射面２１である第１側面２０Ａに向かうにつれて次第に幅が縮小されている。したがって、光源３０からの光を適正に導光部材２０の全域に行きわたらせながら、一定の密度に高められた光を線状出射面２１から効率よく出射させることができる。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、光源３０として、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを導光部材２０の幅方向に配列している。各色のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの導光部材２０の長手方向の位置が同一となっているので、各色のＬＥＤの点灯状態での光出射面からの発光量の分布を、各色について同様とすることができる。
【００５８】
また、各色のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの出力を調整することにより、フルカラーの発色が可能となる。また、後述するように、各色のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを順次切り換えて発光させることにより、受光素子を共通使用する形態の密着型カラーイメージセンサの光源装置として機能させることができる。
【００５９】
図６および図７は、図１ないし図５に示した線状光源装置１０を利用した密着型カラーイメージセンサ５０を示している。このイメージセンサ５０は、ケーシング５１の上面に透明ガラス板からなる画像読み取り面５２を備え、この画像読み取り面５２に密着させるようにしてプラテン５３によってバックアップしながら搬送される原稿Ｄの画像を、１ラインごとに読み取るように構成されている。ケーシング５１の下面には、基板５４が取付けられ、この基板５４には、所定数の受光素子が造りこまれれたイメージセンサチップ５５が複数個一列に取付けられている。たとえばＡ４幅の原稿を８ドット／mmの読み取り密度で読み取るためには、上記受光素子が１２５μｍピッチで１７２８個配置される。１個のイメージセンサチップ５５には、たとえば９６個の受光素子が一体に造りこまれ、したがって、この場合、１８個のイメージセンサチップ５５が基板状に配列されることになる。
【００６０】
画像読み取り面５２に設定された読み取りラインＬａの鉛直方向下方位置には、上記複数個のイメージセンサチップ５５が配列され、かつ読み取りラインＬａとイメージセンサチップ５５との間には、レンズアレイ５６が配置される。このレンズアレイ５６は、読み取りラインＬａ上の画像を、正立等倍に上記複数個のイメージセンサチップ５５上の１７２８個の受光素子上に集束させる。ケーシング５１内の上記画像読み取り面５２の下方において、上記レンズアレイ５６の側方に設定された空間には、図１ないし図５に示した形態をもつ線状光源装置１０が配置される。この場合、導光部材２０の左右幅方向中心線Ｌｂが、上記画像読み取り面５２の読み取りラインＬａを向くように配置される。
【００６１】
そして、上記導光部材２０の第２側面２０Ｂにおける光入射部２３に隣接させるようにして、基板３１上に搭載されたＲ、Ｇ、Ｂ各色発光の３個のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが導光部材２０の左右幅方向に配列されるとともに、上記第２側面２０Ｂに沿うように配置される反射面４０を形成する部材４１もまた、所定のようにケーシング５１内に組み込まれる。
【００６２】
なお、この場合、上記反射面４０を光沢金属板あるいは樹脂板に光沢表面を施した部材４１を用いるほか、ケーシング５１の内面の選択された領域に光沢性のテープを貼着したり、光沢性の金属を蒸着したりすることによって形成することができる。このように、ケーシング５１の内面を利用して上記反射面４０を形成することにより、イメージセンサ５０としての部材点数が削減され、その組み立て性が向上するとともに、コストダウンが達成できる。
【００６３】
上記導光部材２０の光出射面２１から発した光は、読み取りラインＬａ上の原稿Ｄを効率よく照射する。そして、原稿Ｄを所定ピッチずつ送りながら読み取りラインＬａ上の原稿の画像のＲ、Ｇ、Ｂ各色ごとの画像データは、各色のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを切り換え点灯させながら、イメージセンサチップ５５によって順次読み取られる。
【００６４】
上記密着型カラーイメージセンサ５０においては、線状光源装置１０は、各色１個のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから発した光を所定長さの照明領域に均等に広げて照射するように構成しているので、複数個のＬＥＤを使用する場合に想定される、読み取り幅方向の光の偏在、各ＬＥＤの発光色の微妙な相違等に起因した読み取り画像の色調の変化等の画像読み取り品質の低下要因を効果的に解消することができる。また、各色のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを、導光部材２０の長手方向同位置に配置しているので、各色のＬＥＤが読み取り幅方向に配列される場合に想定される読み取り画像の色調の変化をも効果的に回避することができる。さらに、導光部材２０内を進行させた光は、導光部材２０の第１側面２０Ａにおける細幅線状の光出射面２１から集中的に出射させられるので、照明効率が非常に良く、各色１個のＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを用いてるにもかかわらず、充分な照明光量を確保することができる。さらに、導光部材２０の長手方向中間部に光源であるＬＥＤ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを配置しているので、たとえば、導光部材２０の端部に光源であるＬＥＤ等を配置することに比較し、ケーシング５１の長手方向寸法が節約され、この種の密着型イメージセンサ５０の小型化が促進される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の線状光源装置の一実施形態を示す部分断面側面図である。
【図２】 図１に示す線状光源装置の平面図である。
【図３】 図１に示す線状光源装置の部分拡大側面図である。
【図４】 図１のIV−IV線に沿う拡大断面図である。
【図５】 図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。
【図６】 本願発明の画像読み取り装置の一実施形態を示す断面図である。
【図７】 図６のVII −VII 線に沿う断面図である。
【図８】 本願発明の線状光源装置の他の実施形態を示す部分断面側面図である。
【図９】 従来の画像読み取り装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 線状光源装置
２０ 導光部材
２０Ａ 第１側面
２０Ｂ 第２側面
２１ 光出射面
２２ 凹溝
２３ 光入射部
２４ 凹入部
２４ａ，２４ｂ 傾斜面
３０ 光源
３０Ｒ 赤色（Ｒ）発光ＬＥＤ
３０Ｇ 緑色（Ｇ）発光ＬＥＤ
３０Ｂ 青色（Ｂ）発光ＬＥＤ
４０ 反射面
５０ 密着型カラーイメージセンサ
５１ ケーシング
５２ 画像読み取り面
５３ プラテン
５５ イメージセンサチップ
５６ レンズアレイ
Ｌａ 読み取りライン
Ｄ 原稿

Claims (9)

1. 長尺状の透明部材の厚み方向一側の、長手方向に一定幅で延びる第１側面の略全域を鏡面仕上げされた光出射面とするとともに、上記光出射面と厚み方向に対向し、長手方向端部に向うほど上記光出射面との距離が縮小し、長手方向全長にわたって上記第１側面よりも幅広の第２側面の長手方向中間部に光入射部が形成され、かつ上記第１側面と第２側面とをつなぎ、幅方向に対向する第３側面および第４側面を備えた導光部材と、この導光部材の上記光入射部に配置した光源とを備え、上記光入射部から導光部材内に入射させた光を上記導光部材の内部においてその長手方向に進行させ、上記光出射面の全域または略全域から出射させるようにした線状光源装置であって、
   上記第２側面における上記光入射部以外の領域は、幅方向に延びる凹溝が複数形成されるとともに、鏡面仕上げされた凹凸面とされており、
   上記導光部材における上記第２側面に沿って、反射面が配置されていることを特徴とする、線状光源装置。
2. 上記導光部材の上記第１側面と第２側面以外の側面は、鏡面仕上げ面または全反射面とされている、請求項１に記載の線状光源装置。
3. 上記第１側面における上記光入射部と対向する部位には、鏡面仕上げ面または全反射面、あるいはそれらの複合面とされた２つの傾斜面をもつＶ字状または略Ｖ字状の凹入部が形成されており、上記光入射部から入射した光を上記傾斜面で全反射させて導光部材の長手方向端部方向に進行させるように構成されている、請求項１または請求項２に記載の線状光源装置。
4. 上記第２側面の凹凸面は、平面または略平面状の第２側面に複数の断面半円弧状の凹溝を形成することによって形成されている、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の線状光源装置。
5. 上記第２側面の凹凸面は、平面または略平面状の第２側面に複数の断面鋸刃状の凹溝を形成することによって形成されている、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の線状光源装置。
6. 上記導光部材の長手方向端面は鏡面仕上げ面とされており、かつ、上記反射面は、上記導光部材の長手方向端面に沿うように延長されている、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の線状光源装置。
7. 上記導光部材の光入射部に配置される光源は、導光部材の幅方向に配列されたＲ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤである、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の線状光源装置。
8. ケーシングの一面に形成された原稿読み取り面上を接触搬送される原稿に上記ケーシング内に設けられた光源装置からの光を照射し、上記原稿読み取り面上に設定された読み取りラインにおける原稿からの反射光を上記ケーシング内に上記読み取りライン方向に配列された複数の受光素子に受光させるようにした画像読み取り装置であって、上記光源装置として、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の線状光源装置を用い、その光出射面から出射させた光が上記読み取りライン上の原稿を照明するように構成したことを特徴とする、画像読み取り装置。
9. 上記反射面は、上記ケーシングの内面を利用して形成されている、請求項８に記載の画像読み取り装置。

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